具有多個光閘的光開關的製作方法

2023-05-30 18:01:06 2

專利名稱：具有多個光閘的光開關的製作方法
技術領域：
本發明涉經示器，並且特別涉及具有多個光閘的顯示器，其^"個是整 個顯示器的一個重要部分，並且其本身不顯示信息但是提高被顯示信息的清晰 度。
術語
^E所^fM的，"顯示器"是給M^者提供視覺形式信息的裝置。 "圖形，，可以是^、符號、任意形城者它們的一些組合。圖形可以是半 透明的、擴散的、畫有陰影線的、有顏色的、剪影或輪廓，或者是它們的一些
組合。圖形可以U片(黑在白上)或者負片(白在黑上)，ii^白是擴散的、 陰影的等等。
"像素"是在單個邊界內的圖形單元。
"EL:)T，^f膜、電容'f錄置，其包括在兩個電極之間包含電lt^t熒M 的層。當電i^口到電極上時熒ife^發光。
"厚膜"EL燈指一種類型的EL燈並且"薄膜"EL燈指另一種類型的EL燈。 術^^僅寬B涉及真實厚度並且實際上限定了不同的要求。薄的厚膜EL燈 在術語上不矛盾，並JLil種燈比薄膜EL燈明顯要厚。
"不透明，，不意味著沒有絲過，僅^l:iijt量絲上被減小到例如A^光 的百分之十。
"螢光體"不P艮於一種類型的熒^^摻雜劑，並且不排除用於顏色增強的 層疊焚iWil顏料。
"上層的"或"下層的，，不意味方向，並且僅僅描述一種情況，其中材料層具 有較大的W目面對的錄面，接觸或者;^^觸。表面不必是平面。
背景技術：
存在已經被用於顯示信息的多種技術。 一種類型，液晶，最初限於以相對
大的段的七^a^示數字。醋技術的 說，不但e^和以前相同的區域中填 入更多的信息，而且可得到彩色。為了狄單調，設計圖標以傳達^4簡單、
"fi4和漂亮的信息。結果是，I /RJ:示可以是大量數據、 一些符號、 一些文字，
用戶很大程JLh必須通迚忽儲中 一些而適應。
已^JL現一些數椐當以圖形表見時更容易理解，例d(4梨以時鐘或直方圖， 而不是作為大量數字進行數字#示。包含^it種圖形顯示中的信息對目對小， 紐被稱作叫錄量"信息，但是容易賄並能^ii理解。
在一些顯示器中，^j ]變化來吸引注意力。變化可以是圖形的明顯運動或 者開開關關地閃爍圖形。對於一些液晶顯示器，關狀態不是真正的黑，特別是 那些將周圍環境光的反射用於背光的顯示器。當下層圖形關閉時開啟it^能 改善外斷比度。
在最近二十年，被稱作聚^4勿^li^晶(polymer dispersed liquid crystals) 的一類特殊材料已經被開發出來用於顯示器；例如，參見美國專利4992201 (Peralman )。使用這些材料的裝置工作在60 -120伏的峰-峰電壓下，不像早 期液晶材料工作在低得多的電壓下，並且不需M振片來提供對比度。有時稱 作"光閘"的聚^^^| 晶已經應用到顯示領域"卜。
美國專利6842170 (Akins等人)/^開了一種與電^J6 (EL)背#觸 ^^相結合的液晶顯示器。該液晶顯示器是鍵區的一部分，包含具有電話上的 按鈕(0-9， *輛)和其它控制按鈕的圖像的itt層。還公開了該液晶顯示器 和EL背光能共用公共J^1。
國際Z/Hf WO2005/121878公開了在基板同側的液晶顯示器和EL背光。位 於^S^目對兩側的裝置的其它布置在本領域中是已知的；例如參見美國專利 5121234 (Kucera)和6441551 (Abe等人)。影響光學性能，例如顏色、M
率和色散的&ft中間層或外層^M頁域中也是已知的。
EL裝置不是適用於背光型液晶顯示器唯一裝置。*到各神光源的光導 ^^頁域中是已知的；例如公開的申請2006/0254894 (Jung等人)公開了由發 i^l管照亮的光導端面並且該光導具有^a光M出光導平面的特徵。光導的 難點是一旦背光形成就不能改變輸出。例如，光導肯樹一片區^a供相當均勻 的照明或者^^1^#徵以照亮選擇的區域。在兩者任一情況下，結果都是固定 的並且tt的M高。對於特定顯示器技術的選擇是竟爭利益的平衡，而不是哪一個最便宜。就 行動電話來說，選,常基於當^^電話時用戶在室內或者至少不在陽光直射 處的假定。換句話說，在亮光下顯示的內容幾乎消失不見，因為為了可見性， 顯示依賴於明亮的背光。多種液晶顯示皿靠的^f背光。這樣，背光隨著環 境光的變化而增加或減小，並且顯示的內容##可見。 一些顯示器試圖兩種情
;;Up最好而在背光和液晶^^之間具有"it^)""層。
儘管顯示的內容可以 ，但一些信息可肯樹用戶產生直接的並且持續的
興趣，例如電池壽命。這樣，希望一些信,y^續可見而不管環境光的7JC平:M可。
也希望顯示器能使重要信息顯著突出。而且希望有能以^A^f^改變的顯示器。
考慮上述內容，本發明的目的是在至少一種IMt模式下通過才執月一些信息
來簡4級示的內容並JL^至少一種其它模式下顯示這些信息。
發明的另一個目的是提^-種^^量信息的顯示器，其最^M立於系統中
並且能隨意^^^或清晰。
發明的另外的目的是提f種背光，甚至當^^光導時該背ib^^fet擇
性的照明。
發明的另 一個目的是對EL背光的絲^^^^棒1"生控制。 發明的另外的目的是提^-種能以^^^^改變的顯示器。 發明的另一個目的是提供具有多個光閘的光開關，其^^示器f^勤以動畫
或運動o

發明內容
本發明實現前述目的，其中顯示器包括位於背^Lh^並且具有至少兩個光 閘的光開關，光閘本身不由其形狀傳遞信息。背光照亮的區域等於或大於該區 域中光閘區域的總和。該顯示器可以進一步包括在光開關Ji^的圖形層。通過 改變該圖形層而M該顯示器的信息內容。


通it^合附圖考慮下面詳細的說明育y^得對本發明更全面的理解，其中 圖1是4 本發明構造的具有背後照明區域的行動電話的透視圖2是本發明構造的具有背後照明區域的摺疊的行動電話的前視圖4是4財居本發明構造的包括背後照明區域的仫^Jt的前浮見圖5是##本發明構造的包括背後照明區域的可攜式計#4幾的艦圖； 圖6是如^4頁域中已知的構造的厚膜電I^Lit燈的截面圖； 圖7是如; M頁域中已知的構造的聚*，良晶顯示器的截面圖； 圖8是以被適當的光源照亮的光導端面形式的背光的截面圖； 圖9是才 本發明他逸實施例構造的包括具有多個光閘的光開關的顯示器 的截面圖10示出了圖9中所示的顯示器的操怍；
圖11是才財居本發明可選實施例構造的包括光開關的顯示器的截面圖12是圖9中所示的光閘的平面圖13是才條本發明構造的顯示器的it^見圖14是說明圖13實施例的,的時序圖；並且
圖15是示出圖13中所示顯示器的一個狀態的平面圖。
M實施方式
圖l是行動電話的i^f見圖，^13<^^打開或以某種方式摺疊的/^可個人電 子裝置。電話10包括顯示器12，其JJt常顯示與電甜目關聯的信息。另外，背 後照明區域17和18不是顯示器12或鍵區14的一部分。這些顯示器能用於低 容量信息，例如信號強度、電池壽命或漫遊。背後照明區域的數量是設計的內 容，部分取決於特定可攜式電子設備的'1^。
圖2是才緣本發明構造的包括背後照明區域的摺疊行動電話的前視圖並代 表4封可具有摺疊結構的可攜式電子裝置。電話20包絲成在殼26之上、之中 或之下的背後照明區域23、 34和25。同圖1的實施例一樣，這些顯示器能用於 條量顯示。
圖3是^^本發明構造的包括背後照明區域的展開的行動電話的前視圖並 ^^封可為了，而展開的可攜式電子裝置。電話30包括顯示器31和鍵區32。 電話30還包括背後照明區域34和35。
圖4是本發明構造的包括背後照明區域的4^盤的平面圖。仫4J:能用於
任意類型的交通工具中，例如汽車、飛機、摩絲或重型設備。^4Juo包括 適合於特^i用的測量儀器和顯示器。才娥本發明，^4^:40包括背後照明區
域43、 44和45。這些顯示器提側^1量信息，例力喊向、運轉時間、電池情況 或^^裝置的狀態。
圖5是本發明構造的包括背後照明區域的可攜式計#^幾。計算機50包括背 後照明區域53和54。這些顯示器提側^:量信息，例3嫌測無線網絡或電池情 況。 一個或更多背後照明區域可位於計脅50 0卜，如在圖2的實施例中的。
圖6是如;^頁域中已知的構造的厚膜電ft^t燈的截面圖。在一幅圖中或 圖與圖之間，都不是按比例繪製的。例如氧^4^賜的某些層非常薄，在埃量級。 其它層非常厚，例如絲61,在千分之一英寸(0.025mm)量級。
在圖6中，透明前電極62絲明絲61的Ji^並Jbi氧^4B^ (ITO ) 或氧化銦的薄層。熒光體層63在前電極的Ji^並且介電層64在熒ib^層的上 層。在一些應用中層63和64可*。在介電層64上層的是不透明後電極65。 例如為了隔離後電極，也可以提供可選擇的背襯層(沒有示出)。為了消除對密 封層的需要，^^塗覆的熒iWa子。
為了進行顏色^iL，熒ib^層或者附加層可以包含添加劑，以確保當燈關 閉時a光的顏色接近當燈開啟時由燈發出的光的顏色。^1*明 61發 出。電極62或電極65或者兩者負W皮構圖，把背光60分為多個EL燈，旨作 EL面板。
熒ib^P介電層可以互換，^ii種情況下後電極65必須透明。對於這種結 構，M^電M出。
圖7是如;^頁域中已知的構造的聚#，良晶模塊的截面圖。模塊70 包括基k71，其具有在主要表面上層的透明導電層，比如rro。 pdlc材料在
電極73的Jl^t並且透明電極74在PDLC材料的上層。層75 A^il保護層。 如絲明電極之一或兩;^^皮適當構圖，則該^^示由該圖案所4議的信息。
在可攜式電子裝置中，EL燈由驅動驗電，驅動^Mt自電池的低電壓 直流電流轉換為高電壓交流電流。為了讓EL燈充分n，超過大約一百伏特 的峰-峰電壓是必須的。il^和，PDLC顯示器所需的電S^目同的電壓。這 使得對兩個裝置能^fM同樣的驅動器，簡化了結構並且斷氐了絲。
圖8是如^M頁域中已知的構造的背光的截面圖。光導81是例如聚碳酸酯的
透明片。光源82，例如一個或多個;lit^l管，發出itiiA^導81的端面，如 圖8中所示，光導Jj^Jiit過內儲貫穿地引導光。提供可選輛船84和85 以增進全內a。在光導81的一個主要表面處的構造87和88幹M內^j",
4^M目對的主;^表面發出。；uft不同的光源x ^^頁^已知的。
圖9是4財居本發明優選實施例構造的包括具有多個光閘的光開關的顯示器 截面圖。光開關卯包括背光91，其可以是如圖6中所示的EL燈或者如圖8中 所示的光導。如果4狄如圖6中所示構造的EL燈，則燈被垂直翻轉以^^t 過PDLC層92向Ji^出。
光開關92包括多個激活區域或光閘，例如光閘93和光閘94。這些是在電 極之間的區域。 一個電極育^^上完全似背光91。相對的電極被構圖，例如 如圖12中所示，因此限定激活區域。
層92的Ji^是圖形層95。 jtb^包^^i4擇照亮的多個圖形。層92不包 舍信息。層92在關閉或不透明狀態中^地減少來自背光91的光，不管背光 91 A^Jeil^的。如圖10中所示，光鬧93是開啟的或者可it^j"的而光閘94 是關閉或不透明的。
儘管圖形被示出為貫穿圖形層的厚度，^it僅^l^了清楚。#於圖形 的l鍾，圖形可以在層92的錄面Ji4者包含在層的厚度之內。
圖11是才財居本發明的脊氏實施例構造的包括具有多個光閘的光開關的顯 示器的截面圖。與圖9的實施例相t嫩，層的順序改變，在背光111和PDLC 層115之間具有圖形層U2。光開關110的操怍與光開關90的,相同。可以 使用圖形層112作為其它兩層的皿。
圖12是才 本發明的具有多個光閘的光開關的平面圖。每個電極121、 122、 123、 124、 125和126通過它們自己的母線連接到連接器區域131並且限定光閘 的激活區域。照亮區域134和135 M過母線(未示出)連接到連接器區域131。
電擬jU疊明的並位於透明片129上。電極121和122在照亮區域134中。 電極123、 124、 125和126在照亮區域135中。電極121和122的面積總和等 於或小於照亮區域134的面積。電極123、 124、 125和126的面積總和等於或 小於照亮區域135的面積。
每個光閘可以是但不必須是獨立於其它電極而工作的。^個照亮區域可以 是^必須是獨立於其它區域而工作的。同辨d(口圖12中所示，>#^#線最好沿
電極的長ii^f申以減小壓降。
圖13示出了才Mt本發明構造的顯示器的例子^^勤Wt動。顯示器140包括 例如EL燈的背光141、多個光閘142和圖形層143。圖形層包括iL^區域151 和153與符號154、 155、 156和157。圖形可以Ai^片或負片或者正片與負片的 ^給。光閘層142包^f皮^i己為A到H的光閘。光閘是可a目獨立工作的。
圖14是說明光閘工作的圖。光閘D和E在圖中被省略，因為他們在背光 "開"的任何時刻都"開啟"或"打開"。光閘D和E允許背光141透it^L本區域151 和152發光。在圖14中，當代4^閘的線*時，如箭頭161所指示的，光閘 "開啟"或"打開"。如圖14中所示，光閘A首先開啟，然後是光閘B和F，然後 ;U6閘C和G,然後M閘H。
如圖14中所示，在光閘打開序列中沒有交疊。例如，光閘A隨著光閘B 打開而關閉。取決於試圖產生的光學效果，可育^在交疊。在光閘H關閉和以 光閘A開啟為開始的周期之間存在縫隙或延遲A。同樣取決於試圖產生的光學 該^i^可以是M者和所期望的秒數一樣多。
圖15示出了在圖14中線162所指示的時刻顯示器140的狀態。虛線不是 顯示的部^a是供參考包^!t。
於是本發明通:^預定時間才餅月或顯現信息簡化了顯示內容。j^:量信息 的顯示器能^i^W立於系統中並且隨意i^莫糊或清晰。本發明即使在4M光導 時^^供了選棒f^it，並且提供了對EL背it^率的選棒&控制。通過不 對EL背光構圖，能進一步剩線本。通過簡單改變圖形層容易^i5di地改變 圖形。
這樣已經描述了本發明，對於^J頁域內的普通技#員而言顯而易見的是， 肯t ^^發明的範圍內作出樹修改。例如，附加層、濾色片、塗層、絲網印刷、 附加圖形等f^脅到^f可層，或者在層之間，以影響光開關的光學特性。在一 些應用中，可以省略圖形層；在這種情況下， 一個或多個光閘育^C供裝飾^t^。 儘管對於光開關PDLC是優選的，但是能使用電致變色材料代替。相^i屯，將 濺射ITO ^W!^作為透明導本，但是能使用其它材料代替；比如PEDOT: PSS、 毫微險ITO或者針狀ITO。差淑材^il是PET但是也肯t^其它材料中4M 聚碳酸酯或者聚氨酯代替。
權利要求
1、一種顯示器包括具有照亮區域的背光；在背光上層並且具有至少兩個光閘的光開關，光閘本身不利用其形狀傳達信息；其中背光的照亮區域大於在所述照亮區域內的光閘的面積總和。
2、 如權利要求1所述的顯示器，還包括 在所iiit開關上層的圖形層。
3、 如權矛決求2所述的顯示器，其中所述圖形層包^fi^斤述光閘的， 選擇顯示的信息。
4、 如權牙'澳求2所述的顯示器，其中所述圖形錄於所述背脈所絲開 關之間。
5、 如權矛決求2所述的顯示器，其中所述圖形a於光開關的與背ibNl對 的U上。
6、 如權利要求l所述的顯示器，其中所述光閘包括PDLC。
全文摘要
一種顯示器，包括在背光上層並且具有至少兩個光閘的光開關，光閘本身不利用其形狀傳達信息。背光的照亮區域等於或大於在照亮區域中的光閘的面積總和。該顯示器還可以包括在光開關上層的圖形層。通過改變圖形層改變顯示器的信息內容。
文檔編號G09G3/34GK101393359SQ20081017696
公開日2009年3月25日 申請日期2008年8月22日 優先權日2007年8月24日
發明者A·C·託馬斯, 沃爾特·J·帕西歐萊克 申請人:世界產權公司